按键开关用按压机构、按键开关以及电子设备的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供按键开关用按压机构、按键开关以及电子设备，其中一种按键开关用按压机构，将来自操作者的按压力传递至基板上的触点，该按键开关用按压机构具有主体部、从所述主体部的下表面向下方延伸的按压部，该按键开关用按压机构还具有从所述主体部呈螺旋状向下方延伸的多个弹性脚，所述主体部、所述按压部以及所述弹性脚是通过一体成型而形成的。该按键开关用按压机构部件数量少，结构简单，使得组装作业变得容易，降低成本。另外，具有呈螺旋状的多个弹性脚，因此能够避免因无意识地触碰等使按键开关用按压机构误动作，并且配置该按键开关用按压机构所需的空间小。
【专利说明】按键开关用按压机构、按键开关以及电子设备
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及按键开关用按压机构、按键开关以及电子设备。
【背景技术】
[0002]以往，作为按键开关，具有专利文献I (JP特开2004-71225A)所记载的按钮开关。该按钮开关具有:壳体，底部埋设有端部固定触点和中心部固定触点；由金属材料形成的第一反转弹簧，配置在壳体内，并且周缘部总是与端部固定触点接触，形成有选择性地与中心部固定触点接触的可动触点；由橡胶材料形成的第二反转弹簧，配置在第一反转弹簧的上方，具有与第二反转弹簧的周缘部抵接的下端部和用于传递使第一反转弹簧反转的按压力的按压部；按钮部，配置在第二反转弹簧的上方，能够按压操作第二反转弹簧。
[0003]通过操作者按压按钮部，从而是按钮部向相反按压第二反转弹簧，进而使向相反按压第一反转弹簧，来使第一反转弹簧的可动触点与中心部固定触点接触，以使中心部固定触点和端部固定触点导通，从而能够输出规定的信号。
[0004]在该按键开关中，由于按钮部露出在设备外，容易因操作者无意识地触碰而引起误操作。以往提出了专利文献2 (日本特许第4558535号)的开关结构，在该开关结构中公开了防止误操作的结构。该开关结构具有盘簧，该盘簧具有与基端部连接成一体的变形部，并且，变形部形成为越朝向前端直径越小的圆锥台状。在从变形部的前端朝向基端的方向对变形部的外周面施加负载的情况下，在负载达到一定负载之前，变形部不发生变形，而在负载达到规定值时，变形部向内侧变形。
[0005]但是，专利文献2的开关结构是将基端部、盘簧组装而成的，并且进行近似杠杆动作，因此占用空间大。
实用新型内容
[0006]本实用新型是为了解决上述的问题而提出的，其目的在于提供一种结构简单且能够防止误动作的按键开关用按压机构、按键开关以及电子设备。
[0007]为了实现上述目的，本实用新型的技术方案I提供一种按键开关用按压机构，将来自操作者的按压力传递至基板上的触点，该按键开关用按压机构具有主体部、从所述主体部的下表面向下方延伸的按压部，其特征在于，该按键开关用按压机构还具有从所述主体部呈螺旋状向下方延伸的多个弹性脚，所述主体部、所述按压部以及所述弹性脚是通过一体成型而形成的。
[0008]根据上述结构，按键开关用按压机构通过一体成型而成，因此部件数量少，结构简单，使得组装作业变得容易，能够降低成本。另外，由于具有从主体部呈螺旋状向下方延伸的多个弹性脚，因此能够通过增大弹性脚的弹性系数来使按键开关用按压机构的变形量达到接触行程所需的额定按压力变大，从而能够避免因无意识地触碰等使按键开关用按压机构误动作，并且对按键开关用按压机构施加按压力时，弹性脚被压缩，并且弹性脚能够沿着弹性脚下端部的切线方向进行运动，从而配置该按键开关用按压机构所需的空间变小。还有，按键开关用按压机构的变形量大于接触行程时，按压力发生急剧地变化，这样能够给操作者带来节度感，并能够引起使用者的注意是否是无意识的按压。
[0009]技术方案2的按键开关用按压机构的特征在于，在技术方案I中，多个所述弹性脚的结构相同。
[0010]技术方案3的按键开关用按压机构的特征在于，在技术方案I或2中，所述按压部的下表面位于所述弹性脚的下端面的上方。
[0011]技术方案4的按键开关用按压机构的特征在于，在技术方案I?3中，所述弹性脚采用圆锥形螺旋弹簧的结构。
[0012]由于弹性脚采用圆锥形螺旋弹簧结构，使得按键开关整体上形成圆锥台状，能够提高按键开关的平衡性与稳定性。
[0013]技术方案5的按键开关用按压机构的特征在于，在技术方案4中，所述弹性脚在所述按压部的延伸方向上的长度，小于构成所述弹性脚的圆锥形螺旋弹簧的节距。这样，能够减小弹性脚的配置空间，使得按键开关用按压机构更小型化。
[0014]技术方案6的按键开关用按压机构的特征在于,在技术方案I?5中，多个所述弹性脚以所述弹性脚彼此等角度间隔的方式形成在所述主体部的外周面。根据该结构，由于弹性脚等角度间隔地形成在主体部上，使得按键开关的平衡性与稳定性进一步提高。
[0015]技术方案7的按键开关用按压机构的特征在于，在技术方案I?6中，所述弹性脚为3个。根据该结构，使得按键开关的平衡性与稳定性更进一步提高。
[0016]为了达到上述目的，技术方案8的按键开关的特征在于，具有技术方案I?7中任一项所述的按键开关用按压机构。根据该结构，能够实现上述按键开关用按压机构的技术效果。
[0017]为了达到上述目的，技术方案9的电子设备的特征在于，具有技术方案8所述的按键开关。根据该结构，能够实现上述按键开关用按压机构的技术效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1是本实用新型的按键开关用按压机构的侧视图。
[0019]图2是本实用新型的按键开关用按压机构的俯视图。
[0020]图3是本实用新型的按键开关的局部示意图。
[0021]图4是本实用新型的按键开关用按压机构的弹性脚的结构示意图。
[0022]图5是本实用新型的按键开关用按压机构未弹性变形状态的俯视参考图。
[0023]图6是本实用新型的按键开关用按压机构进行了弹性变形状态的俯视参考图。
[0024]图7是表示本实用新型的弹性脚的移动反向的示意图。
[0025]图8是表示按压力与按键开关用按压机构的行程之间的关系的曲线图。
【具体实施方式】
[0026]下面，根据附图对本实用新型的按键开关用按压机构(下面，简称为按压机构)1的结构进行说明。
[0027]图1是按压机构I的侧视图，图2是按压机构I的俯视图，图3是按键开关的局部示意图，图4是按压机构I的弹性脚30的结构示意图。[0028]按压机构I是使用树脂等材料一体成型而成的。按压机构I具有主体部10、按压部20和多个弹性脚30，在本实施方式中示出了具有3个弹性脚的情况，但不限于此。
[0029]下面，为了说明方便，将图1中的上方，即主体部10的顶面部一侧称为上方，将图1中的下方，即主体部10的与按压部20相连接的一侧称为下方。
[0030]如图1和图3所示，主体部10形成为圆柱状，在将按压机构I安装在电子设备的壳体2上的情况下，主体部10的上半部分突出到壳体2的上方，供操作者按压。
[0031]如图1所示，按压部20从主体部10的下表面的中央部延伸出，并向下方延伸。按压部20具有按压主体部21和按压头22。按压主体部21形成为圆柱状，俯视观察，按压主体部21与主体部10呈同心圆状，且按压主体部21的外径小于主体部10的外径，从而避免后述的弹性脚与按压主体部21相干涉。
[0032]3个弹性脚30在周向上等间隔地形成在主体部10的外周面的下端缘。但是不限于此，只要弹性脚30形成在主体部10的外周面上且不与其上部的结构相干涉即可。3个弹性脚30的结构相同且延伸方向相同，下面以其中的一个为例进行说明。
[0033]如图2所示，弹性脚30具有:基端部31，从主体部10的外周面的下端缘向径向外侧延伸；脚部32，从基端部31的下表面呈圆锥螺旋状向下方且沿着顺时针方向延伸，且脚部32具有一定的壁厚。在此，所说的“呈圆锥螺旋状”并不是仅指脚部32形成为完整的圆锥形螺旋形状，脚部32也可以由圆锥螺旋形状的一部分构成。在本实施方式中，如图4所示，由圆锥螺旋形状的一部分构成脚部32，通过将脚部32延长能够构成完整的圆锥螺旋形状。
[0034]在本实施方式中，脚部32采用圆锥形螺旋弹簧结构，且该圆锥形螺旋弹簧的节距为25.5mm。脚部32在上下方向上的长度小于节距。优选脚部32的截面形状为矩形，但是不限于此，例如也可以是圆形。
[0035]设构成脚部32的圆锥形螺旋弹簧的张角，即图4中的与锥形螺旋弹簧的簧丝的外周面相切的线Al、A2所成的角度为α，α小于180°且大于0°。能够根据配置按压机构I的配置空间适当旋转张角α的大小，例如，如果配置空间在上下方向上的高度小，则可以通过增大张角α来使按压机构I扁平。另一方面，如果配置空间径向上小，则可以通过减小张角α来使按压机构I径向尺寸小。另外，张角α越大，按压按压机构I使其与位于下方的触点弹片3接触而移动的距离，即后述的接触行程(S卩，按压机构I开始按压其下方的弹片触点)所需的额定按压力越小。优选张角α为23°。
[0036]在本实施方式中，具有3个脚部32，且脚部32的张角α形成为23°，使得按压机构I整体上形成圆锥台状，能够提高按压机构I的平衡性与稳定性。
[0037]并且，脚部32在上下方向上的长度小于圆锥形螺旋弹簧的节距，能够减小配置脚部32的配置空间，并且避免各脚部之间发生干涉，使按压机构I整体小型化。
[0038]如图1以及图3所示，为了使按压头22对配置于其下方的触点弹片3进行按压，按压头22的下表面221到主体部10的上表面11的距离Hl小于脚部32未被按压时的下端面321到主体部10的上表面11的距离Η2。在此，下端面321指在按压机构I安装到电子设备上时，脚部32与基板4接触的面。
[0039]如图3所示，在将按压机构I安装到电子设备上的情况下，脚部32的下端面321与基板4的上表面接触，且脚部32被预压缩，脚部32的预压缩量很小。按压机构I的接触行程为按压头22的下表面221与触点弹片3的上表面之间的距离。在这种情况下，H2-H1大于按压机构I的接触行程。
[0040]下面，参照图5?8，对按压机构I的动作进行说明。
[0041]图5是表示未对按压机构I施力的情况下的脚部30的状态的俯视示意图，图6是对按压机构I施力了的情况下的脚部30的状态的俯视示意图，图7是表示脚部30的下端面321的运动方向的示意图。
[0042]在图5和图6中，虚线A表示脚部30的下端面321所能够到达的径向上的最外侧的位置。
[0043]如图7所示，当操作者按压主体部10的上表面11对按压机构I施加向下方的力时，脚部30进一步被压缩，并且，下端面321 (在图7中，用一点示意下端面321)沿着基板4的上表面的运动S能够分解为沿着径向的运动和沿着切线方向的运动St_。由于存在沿着切线方向的运动St_，因此即使是配置空间受到限制的情况，也能够应用本实施方式的按压机构I。
[0044]图8示出了按压按压机构的按压力F与按键行程D之间的关系的曲线(简称FD曲线)，在图8中，横轴表示按键开关的按键行程D，纵轴表示按压按压机构的按压力F。由于脚部32采用圆锥状螺旋弹簧结构，在按压机构的变形量达到接触行程之前的阶段(图8中的前半部分的线性阶段)，按压机构进行弹性变形，按压力与按压机构的行程符合胡克定律，
[0045]F=KXD0
[0046]其中，F为按压力，K为弹簧的弹性系数，D为按压机构的按键行程。
[0047]由此，可以通过调整弹性系数来调整使按压机构I的变形量达到接触行程(即，按压机构I开始按压其下方的触点弹片3)所需的额定按压力。并且，弹性系数与脚部32的壁厚相关，壁厚增大，额定按压力增大。
[0048]这样，由于将额定按压力设定为一定值，能够避免在以小的按压力按压按压机构I时，按压机构I就按压其下方的触点弹片3，从而能够避免无意识地误操作。
[0049]图8中的后半部分的曲线是按压机构I按压其下方的触点弹片3而触点弹片3发生变形的情况下的按压力与按键行程形成之间的关系的曲线。如图8所示，当触点弹片3开始弹性变形时，按压力将急剧变大，因此能够给操作者带来节度感，使操作者能够判断按压头22的下表面221是否与触点弹片3接触。
[0050]在上述的实施方式中，示出了主体部形成为圆柱状的情况，但并不限于此，只要主体部的形状与形成于壳体上的孔的形状相匹配即可。
[0051]在这种情况下，从主体部的下表面延伸出的按压主体部可以呈圆柱状，也可以为形状与主体部的形状一致的形状，只要确保在主体部的下方形成弹性脚的配置空间即可。
[0052]在上述的实施方式中，示出了多个弹性脚形成在主体部的外周面上的情况。但是不限于此，弹性脚也可以形成在主体部的下表面的外周部，只要不与按压主体部相干涉即可。
[0053]另外，在上述实施方式中，示出了脚部形成为圆锥状螺旋状的情况，但不限于此。例如，脚部也可以形成为圆柱螺旋弹簧状。在脚部采用圆柱螺旋弹簧状结构的情况下，脚部的张角α为0°。
[0054]这样，当操作者对按压机构施加向下方的力时，脚部被压缩，并且脚部的下端面仅沿着径向进行运动。因此，能够进一步减小按压机构所需的配置空间。
[0055]在上述实施方式中，示出了按压头的下表面到主体部的上表面的距离小于脚部未发生变形时的下端面到主体部的上表面的距离的情况，但是不限于此，只要按压头的下表面与脚部的下端面之间的位置关系与触点弹片与基板之间的位置关系相匹配即可。例如，可以使按压头的下表面到主体部的上表面的距离大于或等于脚部未发生变形时的下端面到主体部的上表面的距离。此时，在按键开关中，按压机构未被按压的情况下，要被按压头的下表面按压的触点弹片的上表面位于下端面的下方或与下表面对齐。
[0056]此外，上述的实施方式仅为例示，而并是对本实用新型进行限定，在不脱离其宗旨的范围内，能够进行各种改进和变形。
【权利要求】
1.一种按键开关用按压机构，将来自操作者的按压力传递至基板上的触点，该按键开关用按压机构具有主体部、从所述主体部的下表面向下方延伸的按压部，其特征在于， 该按键开关用按压机构还具有从所述主体部呈螺旋状向下方延伸的多个弹性脚， 所述主体部、所述按压部以及所述弹性脚是通过一体成型而形成的。
2.如权利要求1所述的按键开关用按压机构，其特征在于，多个所述弹性脚的结构相同。
3.如权利要求1所述的按键开关用按压机构，其特征在于，所述按压部的下表面位于所述弹性脚的下端面的上方。
4.如权利要求2所述的按键开关用按压机构，其特征在于，所述按压部的下表面位于所述弹性脚的下端面的上方。
5.如权利要求1?4中任一项所述的按键开关用按压机构，其特征在于，所述弹性脚采用圆锥形螺旋弹簧的结构。
6.如权利要求5所述的按键开关用按压机构，其特征在于，所述弹性脚在所述按压部的延伸方向上的长度，小于构成所述弹性脚的圆锥形螺旋弹簧的节距。
7.如权利要求1?4、6中任一项所述的按键开关用按压机构，其特征在于，多个所述弹性脚以所述弹性脚彼此等角度间隔的方式形成在所述主体部的外周面。
8.如权利要求5所述的按键开关用按压机构，其特征在于，多个所述弹性脚以所述弹性脚彼此等角度间隔的方式形成在所述主体部的外周面。
9.如权利要求1?4、6、8中任一项所述的按键开关用按压机构，其特征在于，所述弹性脚为3个。
10.如权利要求5所述的按键开关用按压机构，其特征在于，所述弹性脚为3个。
11.如权利要求7所述的按键开关用按压机构，其特征在于，所述弹性脚为3个。
12.—种按键开关，其特征在于，具有权利要求1?11中任一项所述的按键开关用按压机构。
13.一种电子设备，其特征在于，具有权利要求12所述的按键开关。
【文档编号】H01H13/14GK203812771SQ201420092330
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年2月28日 优先权日:2014年2月28日
【发明者】贺旭刚 申请人:欧姆龙株式会社